(57)【要約】【課題】表面電極と側面電極との導通に支障が生じない、積層型セラミック電子部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板の主面と側面の間に位置する稜線部分に、基板の主面となる第１のセラミック層以上の厚みを持つ充填型の導電性焼結部２４を形成する。この充填型の導電性焼結部２４は、基板の主面に露出している面と、基板の側面に露出している面を有し、充填型の導電性焼結部２４における基板の主面に露出している面の少なくとも一部は表面電極２３で覆われ、充填型の導電性焼結部２４における前記基板の側面に露出している面の少なくとも一部は側面電極２２で覆われており、表面電極２３と側面電極２２は、この充填型の導電性焼結部２４を介して導通することになる。【選択図】            図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック層からなる基板と、前記基板の主面に形成されている表面電極と、前記基板の側面に形成されている側面電極とを備える積層型セラミック電子部品において、
前記基板の主面と側面の間に位置する稜線部分には、前記基板の主面となる第１のセラミック層以上の厚みを持つ充填型の導電性焼結部が形成されており、
前記充填型の導電性焼結部は、前記基板の主面に露出している面と前記基板の側面に露出している面を有し、
前記充填型の導電性焼結部における前記基板の主面に露出している面の少なくとも一部は前記表面電極で覆われ、
前記充填型の導電性焼結部における前記基板の側面に露出している面の少なくとも一部は前記側面電極で覆われ、
前記表面電極と前記側面電極は前記充填型の導電性焼結部を介して導通することを特徴とする、積層型セラミック電子部品。
【請求項２】
前記充填型の導電性焼結部の厚みは、前記第１のセラミック層の厚みと同じであることを特徴とする、請求項１に記載の積層型セラミック電子部品。
【請求項３】
セラミックグリーンシートを準備するグリーンシート準備工程と、
所定のセラミックグリーンシートにおける、焼成後に子基板サイズに分割されることとなる仮想の分割線上の所定の位置に第１の貫通孔を設け、前記第１の貫通孔に導電性ペーストを充填して充填型のビアホールを形成する充填工程と、
前記所定のセラミックグリーンシートのうち、積層体となった時に主面に配置されることになる第１のセラミックグリーンシートに対し、前記充填型のビアホールが露出している面の少なくとも一部を覆うように、焼成後に表面電極となる第１の導体膜を形成する第１導体膜形成工程と、
前記第１のセラミックグリーンシートの主面のうち、前記第１の導体膜が形成されている面を前記積層体の主面になるように配置し、前記セラミックグリーンシートを所定の順番に積層して、前記積層体を作製する積層工程と、
前記積層体に対し、前記仮想の分割線上で、かつ、前記充填型のビアホールが主面に露出している面の一部を含むように第２の貫通孔を設ける第２貫通孔形成工程と、
前記第２の貫通孔の内側に対し、前記充填型のビアホールの側面の少なくとも一部を覆うように、焼成後に側面電極となる第２の導体膜を形成する第２導体膜形成工程と、
前記積層体を焼成して焼結積層体を得る焼成工程と、
前記焼結積層体を、子基板サイズに分割する分割工程とを備えることを特徴とする、積層型セラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板主面に表面電極を有し、基板側面に側面電極を有する電子部品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図１に示すようなセラミック多層基板１には、内部電極２６と表面電極２３を接続するため、およびセラミック多層基板１をマザーボード（部品実装基板）にはんだ付けするために、並行して並ぶ複数の側面電極２２が形成されている。この側面電極２２を形成する方法として、特許文献１では、部品素体の所定の位置に貫通孔を設け、その貫通孔の形成位置にあたる部分に穴が開けられたスクリーンを部品素体の上面にあて、導電性ペーストをスクリーンの穴を通して上方から貫通孔に供給しながら、同時に貫通孔の下方から吸引するという手法が提案されている。これにより、貫通孔の内側の壁面にのみ導電性ペーストが塗布されることになり、その後、焼成・分割を行ない、側面電極２６が形成されることになる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０８−１２４８１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、貫通孔内面への導電性ペーストの塗布が終了した後、スクリーンを部品素体から取り去る時、いったんは貫通孔の開口部近傍に塗布された導電性ペーストの一部が、外したスクリーンにとられてしまい、貫通孔の内側の壁面に導電性ペーストが塗布されていない箇所ができてしまうことがある。図２はこのペーストがとられる現象を、より具体的に説明するために、スクリーン印刷時の作業工程を順次示した断面図である。
【０００５】
まず、図２（ａ）は、スクリーン３３と部品素体３５と部品素体３５を置くステージ３６を各々用意し、スクリーン３３上には貫通孔３７に塗布するために用いる導電性ペースト３１を盛っておいた、印刷前段階の状態を示している。部品素体３５の最上層には、表面電極となる導体膜３４が形成されているものとする。また、スクリーン３３には、貫通孔３７に導電性ペースト３１を塗布するための穴３２が設けられ、ステージ３６にも貫通孔３７から導電性ペースト３１を吸引するための穴３９が設けられているものとする。
【０００６】
次に、図２（ｂ）は、スクリーン３３の穴３２を貫通孔３７に合わせて部品素体３５の上面に配置し、さらに、部品素体３５をステージ３６上に設置し、スクリーン３３の穴３２を通して導電性ペースト３１をスキージを使って埋め込み、同時にステージ３６側から吸引して、貫通孔３７の内側壁面に、側面電極となる導体膜４１を形成した後の状態を示している。表面電極となる導体膜３４と側面電極となる導体膜４１とは、この時点では接することとなる。
【０００７】
最後に、図２（ｃ）は、スクリーン３３を部品素体３５から取り去り、さらに部品素体３５をステージ３６からも外した後の状態を示している。
【０００８】
図２（ｂ）に示されているように、導電性ペースト３１を用いて形成された導体膜４１は貫通孔３７の内側にだけでなく、スクリーン３３の穴３２や、ステージ３６の穴３９の内側にも形成されることになる。このため、図２（ｃ）に示されているように、スクリーン３３を取り外す際に、貫通孔３７の開口部近傍に形成された導体膜４１が、スクリーン３３の穴３２の内側に形成された導体膜に引っ張られ、とられてしまうことが起こり得る。４２は、スクリーン３３側にとられた導体膜を示している。またスクリーン３３の取り外し時だけでなく、部品素体３５をステージ３６から取り外す時にも同様に起こり得る。４３はステージ３６側にとられた導体膜を示している。表面電極となる導体膜３４と側面電極となる導体膜４１とは、この時点で非接触となってしまう。
【０００９】
このように側面電極となるべき導体膜の上下端部分に欠落が発生した場合、本来その側面電極と接続されているべき表面電極との間で接続不良が発生し、品質面で問題が生じることになる。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述の問題を解決し得る電子部品とその製造方法を提供しようとすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のセラミック層からなる基板と、前記基板の主面に形成されている表面電極と、前記基板の側面に形成されている側面電極とを備える積層型セラミック電子部品に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、前記基板の主面と側面の間に位置する稜線部分には、前記基板の主面となる第１のセラミック層以上の厚みを持つ充填型の導電性焼結部が形成されており、前記充填型の導電性焼結部は、前記基板の主面に露出している面と前記基板の側面に露出している面を有し、前記充填型の導電性焼結部における前記基板の主面に露出している面の少なくとも一部は前記表面電極で覆われ、前記充填型の導電性焼結部における前記基板の側面に露出している面の少なくとも一部は前記側面電極で覆われ、前記表面電極と前記側面電極は前記充填型の導電性焼結部を介して導通することを特徴としている。
【００１２】
また、好ましくは、前記充填型の導電性焼結部の厚みは、前記第１のセラミック層の厚みと同じであることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、セラミックグリーンシートを準備するグリーンシート準備工程と、所定のセラミックグリーンシートにおける、焼成後に子基板サイズに分割されることとなる仮想の分割線上の所定の位置に第１の貫通孔を設け、前記第１の貫通孔に導電性ペーストを充填して、充填型のビアホールを形成する充填工程と、前記所定のセラミックグリーンシートのうち、積層体となった時に主面に配置されることになる第１のセラミックグリーンシートに対し、前記充填型のビアホールが露出している面の少なくとも一部を覆うように、焼成後に表面電極となる第１の導体膜を形成する第１導体膜形成工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの主面のうち、前記第１の導体膜が形成されている面を前記積層体の主面になるように配置し、前記セラミックグリーンシートを所定の順番に積層して、前記積層体を作製する積層工程と、前記積層体に対し、前記仮想の分割線上で、かつ、前記充填型のビアホールが主面に露出している面の一部を含むように第２の貫通孔を設ける第２貫通孔形成工程と、前記第２の貫通孔の内側に対し、前記充填型のビアホールの側面の少なくとも一部を覆うように、焼成後に側面電極となる第２の導体膜を形成する第２導体膜形成工程と、前記積層体を焼成して焼結積層体を得る焼成工程と、前記焼結積層体を、子基板サイズに分割する分割工程とを備えることを特徴とする、積層型セラミック電子部品の製造方法にも向けられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図３〜図７は、本発明の一実施形態である図８に示すセラミック多層基板２０の製造方法を説明するために、工程を順次段階的に示した断面図である。
【００１５】
一般的にセラミック多層基板２０の製造は、１つの集合基板を作製し、子基板サイズに分割することにより多数個のセラミック多層基板２０を得る方法が用いられるが、本実施例においては、単純化のため、１つの集合基板から２つのセラミック多層基板２０を得るものとして説明する。
（グリーンシート準備工程）
セラミックグリーンシートは、例えば、酸化バリウム、アルミナ等の各粉末を混合したものに、可塑剤や溶剤とを混合して得られたペーストを、ドクターブレード法等によりシート状に成形し、これを乾燥させることによって得られる。図３は、得られたセラミックグリーンシート１１を示している。
（充填工程）
次に、図４に示すように、まず、積層体となった時に主面に配置されることになる第１のセラミックグリーンシート１２に対し、焼成後に子基板サイズに分割されることとなる仮想の分割線１４上の所定の位置に、第１の貫通孔を設ける。第１の貫通孔は、例えばドリルや、金型による打ち抜きや、レーザーを使った加工方法等を用いて行なう。
【００１６】
その後、例えば銅を主成分とする導電粉末に対し有機ビヒクルを所定量加え、混合して得られたペーストを第１の貫通孔に充填し、充填型のビアホール１３を形成する。充填方法は、スクリーン印刷法、吸引印刷法、浸漬法等で行なう。
【００１７】
本実施例においては、基板となった時に、充填型の導電性焼結部が最上層のセラミック層だけに形成されているようにするため、第１のセラミックグリーンシート１２の１枚に対してだけ充填型のビアホール１３を形成するとしている。表面電極と側面電極間の接続を補完するという本発明の目的から言えば、１層程度の厚みのものであれば、十分にその役割を果たし得るので好ましい。表面電極と側面電極との導通をより確かなものにする必要がある場合は、複数枚のセラミックグリーンシートに充填型のビアホール１３を各々形成し、積層時点で結合させることによって、充填型のビアホール１３の厚みを大きくしても構わない。
【００１８】
また、基板となった時に基板下面に表面電極が形成されている場合でも、最下層に配置されるシートに充填型のビアホール１３を形成しておくと、基板上面に表面電極が形成されている本実施例と同じ効果が得られる。
【００１９】
さらに、この充填型のビアホール１３の形状は、円柱型でも、直方体型でも構わない。
（第１導体膜形成工程）
次に、図５に示すように、第１のセラミックグリーンシート１２の、積層体となった際に主面となる一方の面に対し、充填型のビアホール１３が露出している面の少なくとも一部を覆うように、焼成後に表面電極となる第１の導体膜１５を形成する。形成方法は、例えばスクリーン印刷法を用いる。本実施例においては、第１の導体膜１５を形成するにあたって使用する導電性ペーストは、上述の充填型のビアホール１３を形成する時に用いた導電性ペーストと同じものでも構わないが、導電性を損なわなければ、異なる成分のものを用いても構わない。
【００２０】
また形成にあたっては、基板となった時の表面電極と充填型の導電性焼結部との導通をより確かなものにするために、第１の導体膜１５は充填型のビアホール１３の露出面を全て覆うように形成する方が、両者の接触面積が大きくなるので好ましい。
（積層工程）
次に、図６に示すように、第１のセラミックグリーンシート１２を最上層に、かつ、第１の導体膜１５が形成されている面が主面になるように配置し、その他のセラミックグリーンシート１１を所定の順番に積み重ね、圧着し、積層体を作製する。圧着条件は、例えば、１００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力、および１５０℃程度までの温度を付与するとする。その他のセラミックグリーンシート１１については、事前に内部電極となる導体膜や、層間配線を電気的に接続するためのビアホール等を形成しておいても構わない。
（第２貫通孔形成工程）
次に、図７に示すように、後に分割された時、２つの基板に同じ形状の側面電極が形成されているように、後に側面電極となる第２の貫通孔１６を設ける。より具体的には、積層体の主面方向から、仮想の分割線１４上であり、かつ、充填型のビアホール１３が、第１の導体膜１５が形成される前に露出していた面の一部を含むように、第２の貫通孔１６を設ける。第２の貫通孔１６も、第１の貫通孔と同様に、ドリルや、金型による打ち抜きや、レーザーを使った加工方法等を用いて行なう。
【００２１】
この工程を実施すると、充填型のビアホール１３の一部は残り、残りは貫通により取り除かれてしまうことになる。この残った一部が、後に充填型の導電性焼結部となる。
【００２２】
さて、この時、基板となった時の側面電極と充填型の導電性焼結部との導通をより確かなものにするために、第２の貫通孔１６は、充填型のビアホール１３が、第１の導体膜１５が形成される前に露出していた面の周辺部を残すように設ける方が、後に側面電極と充填型の導電性焼結部との接触面積が大きくなることになるので好ましい。
【００２３】
また、この第２の貫通孔１６の開口部の形状は、丸でも略角でもよい。
（第２導体膜形成工程）
次に、第２の貫通孔１６の内側の壁面に導電性ペーストを塗布して、第２の導体膜を形成する。塗布方法は、スクリーン印刷法、吸引印刷法、浸漬法等で行なう。
【００２４】
また、第２の導体膜を形成するにあたって使用する導電性ペーストは、上述の充填型のビアホール１３を形成する時に用いた導電性ペーストと同じものでも構わないが、導電性を損なわなければ、異なる成分のものを用いても構わない。
（焼成工程）
次に、図示は省略するが、積層体を焼成して焼結積層体を得る。焼成温度は、セラミックグリーンシートと導電性ペーストが同時焼成できる程度の温度とする。
（分割工程）
次に、焼結積層体を、仮想の分割線１４にそって分割する。結果、２つのセラミック多層基板２０を得ることができるが、図８は、その一方の基板の断面図である。
【００２５】
図８によると、セラミック多層基板２０の側面には、第２の導体膜が焼成されてできあがった側面電極２２を有し、セラミック多層基板２０の主面には、第１の導体膜１５が焼成されてできあがった表面電極２３を有し、また、最上層のセラミック層２１には、充填型のビアホール１６が焼成されてできあがった充填型の導電性焼結部２４を有していることが示されている。この導電性焼結部２４は、基板の主面と側面の間に位置する稜線部分にあり、基板の主面に露出している面と基板の側面に露出している面を有し、基板の主面に露出している面の少なくとも一部は表面電極で覆われ、基板の側面に露出している面の少なくとも一部は側面電極で覆われ、表面電極と側面電極はこの充填型の導電性焼結部を介して導通する。
【００２６】
このように作製されたセラミック多層基板２０は、仮に、表面電極２３と側面電極２２の稜線部分２５で、上述したようなペーストとられが第２導体膜形成工程において発生し、表面電極２３と側面電極２２とが直接は接していない状態になったとしても、充填型の導電性焼結部２４を介して両者が導通されることになるため、表面電極２３と側面電極２２間の導通不良が発生することはない。
【００２７】
図９〜図１１は、図８とは形状が異なる充填型の導電性焼結部２４を有するセラミック多層基板の断面図である。
【００２８】
図９は、表面電極２３が、完全には充填型の導電性焼結部２４の基板主面側の面を覆っていない形状のものである。図１０は、充填型の導電性焼結部２４が、側面の露出部が側面電極２２で完全に覆われ、基板の側面に直接露出している面を持たない形状のものである。図１１は、充填型の導電性焼結部２４が、セラミック層２層分の厚みを持つ形状のものである。
【００２９】
以上のように本発明は、充填型の導電性焼結部２４の形状には違いはあれど、表面電極２３と側面電極２２とが導電性焼結部２４を介して導通するのであれば、その形状に限定されるものではない。
【００３０】
また、以上の実施形態で説明した側面電極２２の形状は、第２の貫通孔の内側面を利用するために基板内側に半円状に凹んだ形状のものとしていたが、図１２のように、基板側面の平坦面に直接印刷された形状の側面電極２２であっても同様の効果がある。この場合でも、仮に、表面電極２３と側面電極２２との稜線部分２５における表面電極２３と側面電極２２が欠落していたとしても、表面電極２３と側面電極２２は充填型の導電性焼結部２４を介して導通されることになる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、表面電極と側面電極との稜線部分において、例えば各々の印刷時にペーストとられが発生し、表面電極と側面電極とが接続されていない状態になったとしても、稜線部分に充填型の導電性焼結部を形成しておけば、表面電極と側面電極の導通は充填型の導電性焼結部を介して行なわれることになり、導通不良が発生することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術で作製されるセラミック多層基板の断面図である。
【図２】スクリーン印刷時にペーストとられが発生する現象を説明するための、作業工程を順次示した断面図である。
【図３】本発明の電子部品の一例であるセラミック多層基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４】本発明の電子部品の一例であるセラミック多層基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５】本発明の電子部品の一例であるセラミック多層基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６】本発明の電子部品の一例であるセラミック多層基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図７】本発明の電子部品の一例であるセラミック多層基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図８】本発明の電子部品の一例であるセラミック多層基板の断面図である。
【図９】本発明の電子部品の一例であり、図８の充填型の導電性焼結部２４とは形状が異なるセラミック多層基板の断面図である。
【図１０】本発明の電子部品の一例であり、図８の充填型の導電性焼結部２４とは形状が異なるセラミック多層基板の断面図である。
【図１１】本発明の電子部品の一例であり、図８の充填型の導電性焼結部２４とは形状が異なるセラミック多層基板の断面図である。
【図１２】本発明の電子部品の一例であり、図８の充填型の導電性焼結部２４とは形状が異なるセラミック多層基板の断面図である。
【符号の説明】
１  …セラミック多層基板
１１…セラミックグリーンシート
１２…第１のセラミックグリーンシート
１３…充填型のビアホール
１４…仮想の分割線
１５…第１の導体膜
１６…第２の貫通孔
２０…セラミック多層基板
２１…セラミック層
２２…側面電極
２３…表面電極
２４…充填型の導電性焼結部
２５…稜線部分
２６…内部電極
３１…導電性ペースト
３２…スクリーンの穴
３３…スクリーン
３４…（表面電極となる）導体膜
３５…部品素体
３６…ステージ
３７…貫通孔
３９…ステージの穴
４１…（側面電極となる）導体膜
４２…スクリーン側にとられた導体膜
４３…ステージ側にとられた導体膜
【図１】
2005019569.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005019569.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005019569.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005019569.tif 000011
【図１０】
2005019569.tif 000012
【図１１】
2005019569.tif 000013
【図１２】
2005019569.tif 000014